Con el inicio de la primera máquina automatizada compuesta por varios elementos electromecánicos, hasta hoy en las grandes instalaciones industriales compuestas por un gran conjunto de máquinas, siempre ha existido un denominador común: la relación entre la máquina y su entorno.
Las comunicaciones industriales son un área tecnológica que se encarga en la transmisión de información entre varios sistemas o procesos, destinado a realizar tareas de control y gestión. (RODRIGUEZ PENIN, 2007)
2.5.1 Tipos de sistema de transporte de señal. Es un medio por el cual se lograr transferir la información entre dos equipos que integran el proceso, esto se lo puede lograr por diferentes medios para que la energía que contiene la información fluya.
(RODRIGUEZ PENIN, 2007)
Los diversos medios de transporte son:
- Cable eléctrico. - Fibra óptica. - Enlace óptico. - Radiofrecuencia. - Microondas. - Satélite.
2.5.2 Sistema de transmisión de señal. Es el método para trasmitir la señal en condiciones físicas óptimas entre dos puntos, y que en el destino se pueda recuperar la señal en las mismas condiciones en las que fue enviada. (CASTAÑO, 2016)
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2.5.2.1 Niveles de tensión. Es una conexión física en el entorno industrial mediante una interfaz en serie normalizada, ya que esto determina el soporte de comunicación y como debe ser la señal eléctrica.
La transmisión por señal eléctrica de tensión es poco recomendada para considerables distancias, debido a que la tensión depende de la resistencia del conductor y sus capacidades.
2.5.2.2 Bucle de corriente. Un bucle analógico de corriente permite trasmitir señales analógicas a grandes distancias sin la pérdida o modificación de la señal, además permite transferir potencia a los dispositivos de este modo garantizamos una comunicación correcta entre los equipos que integran el proceso. (CASTAÑO, 2016)
2.5.3 Modos de transmisión de datos.
Existen dos modos para la transmisión de datos:
2.5.3.1 Paralelo. Este modo permite el envío de datos a una gran velocidad, pero el inconveniente que presenta es la limitada cantidad de líneas de comunicación y la distancia máxima a las cual se la puede realizar.(BLACK, 1987)
Figura 8-2: Transmisión de datos en paralelo.
Fuente: http://fortabatreparaciondepc.blogspot.com/2014/04/transmision-de-datos-digitales.html
2.5.3.2 Serie. Es un sistema clásico de transmisión de señal, este modo puede hacer
variar los niveles de señal entre los valores o estados, por lo que el receptor debe ser capaz de identificar los cambios, e interpretarlos correctamente para poder traducir la información.(BLACK, 1987)
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Figura 9-2: Transmisión de datos en serie.
Fuente: https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/6-- transmisin-de-datos-digitales
2.5.4 Protocolo de comunicación. El protocolo de comunicación agrupa todas las convenciones y reglas a las que los equipos deben regirse para poder intercambiar la información. (RODRIGUEZ PENIN, 2007)
Figura 10-2: Protocolo de comunicación con el Easyport. Fuente: Manual del Easyport.
El objetivo de un protocolo de comunicación es conectar y mantener el intercambio de datos entre los equipos, permitiendo que la información fluya de manera segura.
Prácticamente el protocolo de comunicación puede integrarse en mayor o menor medida en cualquier nivel de la pirámide de la automatización, pero la prioridad es buscar el equilibrio entre varias tecnologías y que se puedan complementar entre sí.(RODRIGUEZ PENIN, 2007)
2.6 FluidSIM.
Es un software que se utiliza para el diseño, simulación y adquisición de conocimientos al elaborar circuitos en las diferentes áreas: hidráulica, neumática, electrotecnia entre otras.
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Es una herramienta informática demostrativa (demo) de simulación y diseño utilizada para el entrenamiento en el sistema neumático FluidSIM, el cual tiene múltiples opciones para la creación de ejercicios muy sencillos hasta la realización procesos complejos de neumática y electroneumática.
FluidSIM permite adquirir conocimientos básicos de la electrotecnia, neumática, hidráulica entre otras. Una de las características más importante que presenta esta herramienta es su relación con la función y simulación CAD (computer-aided design).
(CENTENO VALENCIA & JIMENÉZ HERRERA, 2010)
La función CAD de FluidSIM es utilizada especialmente en el ámbito de la técnica de fluidos y puede, por ejemplo, verificar mientras se diseña, si las conexiones que se están ejecutando entre los diferentes elementos son posibles o no.
FluidSIM permite visualizar un esquema de diagramas de procesos reales, posibilitando su ejecución y además ofrece una descripción de los diferentes componentes físicos utilizados para el proceso dando como resultado una simulación plenamente explicativa y de fácil comprensión. De este modo se establece una división entre la simulación y la elaboración del esquema.
Los diferentes elementos empleados en los procesos de simulación son descritos por breves mensajes, imágenes y presentaciones de su principio de funcionamiento al colocar el cursor sobre éstos. Al desarrollar este programa se ha dado vital importancia a los usuarios ya que es una herramienta amigable y de ágil aprendizaje. Esta concepción de empleo le permite la posibilidad de diseñar y simular circuitos en las áreas de aplicación. 2.6.1 Usuarios. Muchas empresas dedicadas a la fabricación y ensamblaje en serie de maquinaria neumática utilizan este software para diseñar, ensayar y comprobar los sistemas neumáticos antes de ejecutarlos, posteriormente se elaboran planos neumáticos del sistema que pueden ser impresos fácilmente con la función compatible en el CAD. 2.6.2 Aplicaciones y utilización. Las posibilidades que este software le permite al usuario son varias entre las cuales se pueden mencionar las siguientes aplicaciones.
- Diseño de circuitos
- Simulación de circuitos
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2.6.2.1 Diseño. Los elementos con que consta este software los podemos separar en dos grupos para su trabajo, en diseño neumático y electroneumático, haciendo referencia al primero se pueden elaborar circuitos utilizando:
- Válvulas antirretornos - Válvulas reguladoras - Válvulas 3/2
- Válvulas de simultaneidad, etc.
Utilizando mandos en cascada, secuenciales, etc. Obteniendo el espacio físico simulado mayor.
Por otro lado, para el diseño electroneumático el software, los elementos de accionamiento neumáticos como válvulas de control, temporizadores de accionamiento neumático, etc. son reemplazados por dispositivos eléctricos como relevadores, final de carrera, etc. El espacio físico utilizado para la simulación se reduce ya que el circuito será controlado desde un circuito eléctrico.
2.6.2.2 Simulación. FluidSIM cuenta con una opción de simulación que permite poner
a correr los circuitos diseñados en el simulador, ya sean neumáticos, electroneumáticos o hidráulicos.
Permitiendo comprobar si los diseños realizados sean los correctos gracias al accionamiento didáctico de los pistones, válvulas, etc. que se realiza en la simulación.
(CENTENO VALENCIA & JIMENÉZ HERRERA, 2010)
2.6.2.3 Evaluación y optimización de circuitos. Este software a demás es utilizado para realizar evaluaciones de circuitos en procesos existentes comprobando secuencias de trabajo, dispositivos que intervienen, conexiones erróneas, métodos utilizados para el diseño, este a su vez permite resolver problemas que presenten los elementos que intervienen en la simulación, de este modo sabremos si el diseño realizado es el correcto antes de montar un sistema neumático físico, ya que al utilizar el simulador se sabrá si el funcionamiento es o no el correcto.
A su vez, podremos optar por nuevas soluciones del sistema, ya sea remplazando, disminuyendo o eliminando elementos de trabajo, optimizando el sistema y reduciendo costos de operación y mantenimiento.
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Entre los parámetros que lleva en cuenta este software con valores figurados son: superficie del pistón, la carrera del émbolo, posición del pistón dependiendo del circuito y su resolución. (FESTO, 2007)